AT405789B - DEVICE FOR PROTECTING HUMAN BODY FROM IMPACT - Google Patents

Description

AT 405 789 BAT 405 789 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz des menschlichen Körpers vor Stößen, mit einer flexiblen Außenhülle, die eine vorbestimmte Luftdurchlässigkeit aufweist und in der mindestens ein luftgefüllter Schaumstoffkörper vorgesehen ist, der dazu bestimmt ist, die Außenhülle in unbelastetem Zustand in einer bestimmten Form aufgespannt zu halten 5 Insbesonders beim Paragleiten ist es erforderlich, den Körper eines Menschen vor einem Aufprall zu schützen. Grundsätzlich ist es zu diesem Zweck möglich, Dämpfungselemente vorzusehen, die die Aufprallenergie durch Verformung eines Festkörpers, etwa aus Schaumstoff, aufnehmen. Nachteilig ist dabei jedoch einerseits das relativ hohe Gewicht von voluminöseren Dämpfungskörpern und andererseits die starke Temperaturabhängigkeit des Dämpfungsverhaltens. Außerdem stört das relativ große Transport-io volumen.The present invention relates to a device for protecting the human body from impacts, with a flexible outer shell, which has a predetermined air permeability and in which at least one air-filled foam body is provided, which is intended to stretch the outer shell in an unloaded state in a certain shape hold 5 Particularly when paragliding, it is necessary to protect a person's body from an impact. In principle, it is possible for this purpose to provide damping elements which absorb the impact energy by deforming a solid, for example made of foam. However, the disadvantages here are, on the one hand, the relatively high weight of voluminous damping bodies and, on the other hand, the strong temperature dependence of the damping behavior. In addition, the relatively large transport volume disrupts.

In der AT 397 950 B des Anmelders ist eine verbesserte Dämpfungsvorrichtung beschrieben, bei der der Dämpfungseffekt nicht durch einen Festkörper, wie etwa Schaumstoff, erzeugt wird, sondern durch ein Luftvolumen, das in der Dämpfungsvorrichtung eingeschlossen ist und das während eines Aufpralls gesteuert aus dieser entweichen kann. In dieser Dämpfungsvorrichtung ist ein sehr leichter Schaumstoffkör-15 per angeordnet, der jedoch nur dazu ausgebildet ist, die Außerhülle der Vorrichtung in ihrem unbelasteten Zustand aufgespannt zu halten. Da der Schaumstoffkörper selbst nur unwesentlich zu der Dämpfungswirkung beiträgt, stellt dabei auch die Temperaturabhängigkeit kein Problem dar. Auf diese Weise konnten erhebliche Verbesserungen gegenüber den zuvor bekannten Dämpfungsvorrichtungen erzielt werden.Applicant's AT 397 950 B describes an improved damping device in which the damping effect is not generated by a solid, such as foam, but by an air volume which is enclosed in the damping device and which escape from it in a controlled manner during an impact can. In this damping device, a very light foam body is arranged, which, however, is only designed to keep the outer casing of the device stretched in its unloaded state. Since the foam body itself makes only an insignificant contribution to the damping effect, the temperature dependence is also not a problem. In this way, considerable improvements over the previously known damping devices could be achieved.

Aus der FR 2 676 178 A ist eine Schutzvorrichtung bekannt, bei der Schaumstoffkörper vorgesehen 20 sind, um Stöße zu dämpfen. Dabei treten die oben beschriebenen Nachteile auf.A protective device is known from FR 2 676 178 A, in which foam bodies are provided 20 in order to dampen impacts. The disadvantages described above occur.

Die EP 0 836 811 A zeigt ein Körperschutzelement, das eine Formkörperfüllung aus einzelnen relativ zueinander beweglichen Formkörpern aufweist. Die Dämpfungswirkung einer solchen Vorrichtung hängt jedoch sehr stark von der geometrischen Anordnung der Formkörper im Zeitpunkt des Aufpralls ab, und ist daher nicht in ausreichender Weise reproduzierbar. 25 Wenn durch eine solche Dämpfungsvorrichtung ein Körperbereich geschützt werden soll, dessen Abmessungen wesentlich über die Dicke der Dämpfungsvorrichtung hinausgehen, so muß diese Vorrichtung in eine Mehrzahl von Kammern unterteilt werden, da sonst die Gefahr besteht, daß ein Hindernis mit kleinen Abmessungen ungebremst durch die Vorrichtung durchstößt, da die Luft in andere Bereiche ausweichen kann, in denen kein Hindernis vorliegt. Es ist daher bekannt, zum großräumigeren Schutz von 30 Personen entweder mehrere kleinere Dämpfungskissen, etwa in einem Gurtzeug für Paragleiter anzuordnen oder ein großes Kissen durch Zwischenwände in mehrere Kammern zu unterteilen.EP 0 836 811 A shows a body protection element which has a molded body filling comprising individual molded bodies which are movable relative to one another. However, the damping effect of such a device depends very much on the geometrical arrangement of the moldings at the time of the impact and is therefore not sufficiently reproducible. 25 If such a damping device is to be used to protect an area of the body whose dimensions substantially exceed the thickness of the damping device, then this device must be divided into a plurality of chambers, since otherwise there is a risk that an obstacle with small dimensions will be braked by the device penetrates because the air can escape to other areas where there is no obstacle. It is therefore known to either arrange several smaller cushioning cushions, for example in a harness for paragliders, or to divide a large cushion into partitions by dividing walls in order to protect 30 people over a larger area.

Weiters ist aus der WO 92/04210 ein Dämpfungssystem für die Verwendung in Fahrzeugtüren bekannt, das aus einer Vielzahl von im wesentlichen quaderförmigen Zellen besteht. Auch bei dieser Lösung wird die Dämpfungswirkung durch die aus den Zellen ausströmende Luft erzielt. 35 Bei den oben beschriebenen Lösungen besteht der Nachteil, daß die Dämpfungswirkung dann geringer ist, wenn ein Hindernis genau im Grenzbereich zwischen zwei benachbarten Kammern oder zwischen zwei benachbarten Kissen auftrifft. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich am Beginn der Verformung durch einen eindringenden Gegenstand zunächst die im wesentlichen ebenen Seitenwände der entsprechenden Kammer ausgebeult werden. Da dies im allgemeinen ohne nennenswerte Krafteinwirkung möglich ist, wird 40 dem Hindernis zunächst ein relativ geringer Widerstand entgegengesetzt. Erst nachdem die Möglichkeit der Ausbeulung der entsprechenden Kammer ausgeschöpft ist, steigt der Druck innerhalb der Kammer so weit an, daß die eigentliche Dämpfungswirkung einsetzt.Furthermore, a damping system for use in vehicle doors is known from WO 92/04210, which consists of a multiplicity of essentially cuboid cells. With this solution, too, the damping effect is achieved by the air flowing out of the cells. 35 In the solutions described above, there is the disadvantage that the damping effect is less when an obstacle hits exactly in the border area between two adjacent chambers or between two adjacent pillows. Another disadvantage is that at the beginning of the deformation, an essentially penetrating object initially bulges the substantially flat side walls of the corresponding chamber. Since this is generally possible without any significant force being applied, the obstacle is initially subjected to a relatively low resistance. Only after the possibility of bulging of the corresponding chamber has been exhausted does the pressure inside the chamber increase to such an extent that the actual damping effect begins.

Da die Gesamtdicke der Vorrichtung aus einer Vielzahl von Gründen beschränkt ist, kann die Belastung der Versuchsperson nur dann möglichst gering gehalten werden, wenn über die gesamte Dicke der 45 Dämpfungsvorrichtung eine möglichst gleichmäßige Kraft aufgebaut werden kann. Außerdem soll die Dämpfungswirkung möglichst unabhängig von dem Ort des Auftreffens des Hindernisses sein.Since the total thickness of the device is limited for a number of reasons, the load on the test subject can only be kept as low as possible if the most uniform force can be built up over the entire thickness of the damping device. In addition, the damping effect should be as independent as possible of the location of the obstacle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Vorrichtungen so weiterzubilden, daß unter vergleichbaren Umständen die Belastung der Person durch einen Stoß möglichst gering gehalten werden kann. Umgekehrt soll bei einer vorgegebenen Güte des Schutzes die Dicke der Dämpfungsvorrich-50 tung möglichst gering sein.The object of the present invention is to develop the devices described above in such a way that the load on the person caused by an impact can be kept as low as possible under comparable circumstances. Conversely, for a given quality of protection, the thickness of the damping device should be as small as possible.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß im Inneren der Außenhülle mehrere Kammern vorgesehen sind, von denen mindestens eine Kammer in unbelastetem Zustand konvex mit annähernd kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, einen luftgefüllten Schaumstoffkörper enthält und die ihr benachbarten Kammern voneinander trennt. 55 Als "konvex" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird verstanden, daß die jeweilige Kammer in unbelastetem Zustand ballig ist, d. h. weder einspringende Bereiche, noch ebene Oberflächenbereiche in nennswertem Umfang aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind die konvexen Kammern etwa zylindrisch ausgebildet und besitzen an ihren beiden Enden nach außen gerichtete II·!! 2According to the invention, these objects are achieved in that several chambers are provided in the interior of the outer shell, of which at least one chamber is convex with an approximately circular cross section in the unloaded state, contains an air-filled foam body and separates the adjacent chambers from one another. 55 As " convex " in the sense of the present invention it is understood that the respective chamber is spherical in the unloaded state, i. H. has neither protruding areas, nor flat surface areas to any appreciable extent. In a preferred embodiment of the invention, the convex chambers are approximately cylindrical and have outwardly directed II. !! 2nd

AT 40S 789 B annähernd halbkugelförmige Kappen. Alternativ dazu können die konvexen annähernd kugelförmig oder drehelliptisch ausgebildet sein.AT 40S 789 B almost hemispherical caps. Alternatively, the convex can be approximately spherical or rotationally elliptical.

Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, daß die konvexen Kammern eine Form aufweisen, die auch bei einer nicht vollflächigen Belastung einem eindringenden Gegenstand bereits von Anfang an einen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.It is essential to the present invention that the convex chambers have a shape which, even when the surface is not fully covered, provides an appreciable resistance to an intruding object right from the start.

Die Untersuchung von Unfällen und die medizinische Forschung hat ergeben, daß der menschliche Körper eine stoßartige Belastung üblicherweise dann ertragen kann, wenn die entsprechenden Beschleunigungswerte nicht größer als 20g sind "g" ist dabei die Erdbeschleunigung (9,81 m/s2). Die durchschnittliche Beschleunigung, die bei einem Aufprall einwirkt, ergibt sich rein rechnerisch aus der Aufprallgeschwindigkeit und dem zur Verfügung stehenden Bremsweg. Es ist offensichtlich, daß die maximal auftretende Beschleunigung unter sonst gleichen Verhältnissen dadurch verringert werden kann, daß über den gesamten Bremsweg eine möglichst gleichmäßige Beschleunigung erreicht wird. Insbesonders ist es wichtig, bereits am Anfang des Aufpralls entsprechende Beschleunigungswerte aufzubauen. Wenn einer eindringenden Kraft am Anfang des Aufpralls zu wenig Widerstand entgegengesetzt wird, dann muß dies in der späteren Phase des Aufpralls durch entsprechend größere Beschleunigungswerte kompensiert werden, was die Personen entsprechend stärker belastet.The investigation of accidents and medical research have shown that the human body can usually endure an impact load when the corresponding acceleration values are not greater than 20 g. &Quot; g " is the gravitational acceleration (9.81 m / s2). The average acceleration that acts in the event of a collision is calculated purely from the collision speed and the braking distance available. It is obvious that the maximum acceleration occurring under otherwise identical conditions can be reduced by achieving as uniform a acceleration as possible over the entire braking distance. In particular, it is important to build up appropriate acceleration values at the beginning of the impact. If too little resistance is opposed to an penetrating force at the beginning of the impact, then this must be compensated for in the later phase of the impact by correspondingly higher acceleration values, which places a greater burden on the person.

Eine besonders gleichmäßige Dämpfungswirkung nach allen Richtungen wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die mindestens eine konvexe Kammer vollständig mit Schaumstoff ausgefüllt ist. Es ist jedoch möglich, den Schaumstoffkörper mit Ausnehmungen zu versehen, um die Luftverteilung zu begünstigen.A particularly uniform damping effect in all directions is achieved, for example, in that the at least one convex chamber is completely filled with foam. However, it is possible to provide the foam body with recesses in order to promote air distribution.

Um auch einen Schutz gegenüber Hindernissen mit kleinen Abmessungen, wie etwa gegen spitze Steine erreichen zu können, und um eine Druckverteilung über einen größeren Bereich sicherstellen zu können, kann weiters vorgesehen sein, daß in einem vorbestimmten Bereich der Außenhülle eine an sich bekannte Druckverteilungsplatte (Prallplatte) vorgesehen ist, die mindestens eine der konvexen Kammern überdeckt. Grundsätzlich kann eine solche Prallplatte sowohl biegesteif als auch elastisch ausgebildet sein. In an sich bekannter Weise kann die Prallplatte etwa die Form eines Schuppenpanzers aufweisen.In order to also be able to protect against obstacles with small dimensions, such as pointed stones, and to ensure pressure distribution over a larger area, it can further be provided that a pressure distribution plate (baffle plate, known per se) is provided in a predetermined area of the outer shell ) is provided, which covers at least one of the convex chambers. In principle, such a baffle plate can be designed to be both rigid and elastic. In a manner known per se, the baffle plate can have approximately the shape of a scale armor.

Ein besonderer Komfort wird dadurch erreicht, daß an der dem Körper zugewandten Seite der Außenhülle eine an sich bekannte der Körperform angepaßte Sitzschale vorgesehen ist, und daß zwischen der Außenhülle und der Sitzschale inkompressible Distanzelemente befestigt sind. Die Distanzeiemente können je nach Konstruktion entweder an der Sitzschale oder an der Außenhülle befestigt sein.A particular comfort is achieved in that a known seat shell adapted to the body shape is provided on the side of the outer shell facing the body, and incompressible spacer elements are fastened between the outer shell and the seat shell. Depending on the design, the spacer elements can either be attached to the seat shell or to the outer shell.

In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl von konvexen Kammern vorgesehen ist, die einander in unbelastetem Zustand berühren und daß die luftgefüllten Zwischenräume zwischen den konvexen Kammern und der Außenhülle frei von Schaumstoffkörpern sind. In einem solchen Fall tragen die Zwischenräume ebenfalls zur Dämpfungswirkung bei, da auch sie mit einem Luftvolumen gefüllt sind, das geeignet ist, einen Aufprall zu dämpfen, sie brauchen jedoch nicht durch eigene Schaumstoffkörper aufgespannt zu werden, da dies durch die umgebenden konvexen Kammern erfolgt. Jedenfalls sollten auch die Zwischenräume entlüftbar sein.In a particularly preferred embodiment variant of the present invention, it is provided that a plurality of convex chambers are provided which touch one another in the unloaded state and that the air-filled interspaces between the convex chambers and the outer shell are free from foam bodies. In such a case, the gaps also contribute to the damping effect, since they too are filled with a volume of air that is suitable for damping an impact, but they do not need to be stretched out by their own foam bodies, since this takes place through the surrounding convex chambers. In any case, the gaps should also be ventable.

In einer Variante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, daß die konvexen Kammern Luftdurchtrittsöffnungen besitzen, die sich nur in diesen benachbarte Kammerne öffnen. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einem Aufprall im Bereich einer der konvexen Kammern die Luft zunächst aus dieser Kammer in die umgebenden Räume ausströmen muß. Dadurch wird neben der eigentlichen Dämpfungswirkung im Bereich der betreffenden konvexen Kammer auch erreicht, daß die umgebenden Abschnitte der Vorrichtung mit einem höheren Druck beaufschlagt werden, so daß sie für die weitere Ausbreitung des Aufpralls besser vorbereitet sind.In a variant of the present invention, it is possible for the convex chambers to have air passage openings which only open into adjacent chambers. In this way it is achieved that in the event of an impact in the area of one of the convex chambers, the air must first flow out of this chamber into the surrounding rooms. In addition to the actual damping effect in the region of the convex chamber in question, this also means that the surrounding sections of the device are subjected to a higher pressure, so that they are better prepared for the further spread of the impact.

Wenn eine konvexe Kammer in einem Randabschnitt der Vorrichtung ausgebildet ist, kann beispielsweise vorgesehen sein, daß ein Wandabschnitt mindestens einer konvexen Kammer gleichzeitig einen Teil der Außenhülle darstellt.If a convex chamber is formed in an edge section of the device, it can be provided, for example, that a wall section of at least one convex chamber simultaneously forms part of the outer shell.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Außenhülle abgewinkelt ausgebildet ist und daß eine konvexe Kammer jeweils im Bereich des Scheitels dieses Winkels angeordnet ist. Die Eckabschnitt waren bei bisherigen Dämpfungsvorrichtungen besonders kritisch im Hinblick auf das Eindringen von Hindernissen.It when the outer shell is angled and that a convex chamber is arranged in the region of the apex of this angle is particularly advantageous. The corner sections were particularly critical with regard to the penetration of obstacles in previous damping devices.

In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung jeweils im Schnitt.The present invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the figures. 1, 2 and 3 each show different embodiment variants of the present invention in section.

Bei der Ausführungsvariante von Fig. 1 ist eine Außenhülle 1 vorgesehen, die die gesamte Vorrichtung dicht umschließt. Innerhalb der Außenhülle 1 sind drei konvexe Kammern 2a, 2b, 2c vorgesehen, die in sich ebenfalls als geschlossene Körper ausgebildet sind. Über nur angedeutete Nähte 3 sind die konvexen Kammern 2a, 2b, 2c mit der Außenhülle 1 verbunden. In ihrem Inneren sind die konvexen Kammern 2a, 2b, 2c vollständig mit Schaumstoffkörpern 4a, 4b, 4c aus einem leichten offenporigen Material ausgefüllt. Die Dichte des Materials ist so gewählt, daß die Spannkraft gerade ausreicht, die Kammern 2a, 2b, 2c in 3In the embodiment of Fig. 1, an outer shell 1 is provided which tightly encloses the entire device. Within the outer shell 1, three convex chambers 2a, 2b, 2c are provided, which are likewise designed as closed bodies. The convex chambers 2a, 2b, 2c are connected to the outer shell 1 via only indicated seams 3. Inside, the convex chambers 2a, 2b, 2c are completely filled with foam bodies 4a, 4b, 4c made of a light, open-pore material. The density of the material is selected so that the clamping force is just sufficient, the chambers 2a, 2b, 2c in FIG. 3

AT 405 789 B unbelastetem Zustand in ihrer völlig geöffneten Form aufgespannt zu halten. Um diese Spannkraft zu erreichen, kann der jeweilige Schaumstoffkörper 4a, 4b, 4c etwas größer ausgebildet sein als die zugehörige Kammer 2a, 2b, 2c. Der Querschnitt dieser Kammern 2a, 2b, 2c ist dann im wesentlichen kreisförmig. Je nach der Breite der Vorrichtung können die Kammern 2a, 2b, 2c in ihrem mittleren Abschnitt die Form 5 eines Zylinders aufweisen, dessen Achse rechtwinkelig zur Zeichenebene der Fig. 1 ist. An ihren beiden Enden sind die Kammern 2a, 2b, 2c jedenfalls im wesentlichen sphärisch ausgebildet.AT 405 789 B to hold the unloaded condition in its fully open shape. In order to achieve this clamping force, the respective foam body 4a, 4b, 4c can be made somewhat larger than the associated chamber 2a, 2b, 2c. The cross section of these chambers 2a, 2b, 2c is then essentially circular. Depending on the width of the device, the chambers 2a, 2b, 2c can have the shape 5 of a cylinder in their central section, the axis of which is perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1. At both ends, the chambers 2a, 2b, 2c are in any case essentially spherical.

Auch der Raum zwischen den Kammern 2a, 2b, 2c ist mit Schaumstoff körpern 5a, 5b ausgefüllt. Dadurch wird auch zwischen diesen Kammern 2a, 2b, 2c die gewünschte Form gewährleistet. Sowohl das Material der Außenhülle 1, als auch das Material, aus dem die konvexen Kammern 2a, 2b, 2c hergestellt io sind, ist in einem vorbestimmten Ausmaß luftdurchlässig. Diese Luftdurchlässigkeit kann entweder dadurch erreicht werden, daß das Material selbst luftdurchlässig ist, oder dadurch, daß ein luftdurchlässiges Material mit Löchern von vorbestimmten Abmessungen versehen ist. Wenn durch eine stoßartig wirkende Kraft versucht wird, die Kammern zusammenzudrücken, wird zunächst das darin enthaltene Luftvolumen komprimiert und danach in gesteuerter Weise durch das Material hindurch austreten. Auf diese Weise wird die 75 Stoßkraft gedämpft und in dieser gedämpften Form an eine Person weitergegeben, welche die Vorrichtung benützt. Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist etwa als Schutz für den Gesäß- und Rückenbereich eines Paragleiters konzipiert. An der Unterseite der Vorrichtung ist eine Prallplatte 6 vorgesehen, die dazu dient, die Vorrichtung vor dem Eindringen kleiner Hindernisse, wie etwa spitzer Steine, zu schützen. Die Vorderkante 6a der Prallplatte 6 ist aufgebogen, um etwa bei einer Landung mit Rückenwind ein Abgleiten 20 auf ebenem Untergrund zu ermöglichen, wie dies etwa bei einem Schlitten der Fall ist. An der gegenüberliegenden Seite ist eine Sitzschale 16 vorgesehen, die der Körperform angepaßt ist.The space between the chambers 2a, 2b, 2c is filled with foam bodies 5a, 5b. This also ensures the desired shape between these chambers 2a, 2b, 2c. Both the material of the outer shell 1 and the material from which the convex chambers 2a, 2b, 2c are made are air-permeable to a predetermined extent. This air permeability can be achieved either by the material itself being air permeable or by the fact that an air permeable material is provided with holes of predetermined dimensions. If an attempt is made to compress the chambers by means of an impact force, the air volume contained therein is first compressed and then exits through the material in a controlled manner. In this way, the impact force is dampened and passed on in this damped form to a person who uses the device. The device shown in Fig. 1 is designed as protection for the buttocks and back of a paraglider. A baffle plate 6 is provided on the underside of the device, which serves to protect the device from the penetration of small obstacles, such as pointed stones. The front edge 6a of the baffle plate 6 is bent up to allow it to slide 20 on a level surface, for example when landing with a tail wind, as is the case with a sled, for example. On the opposite side, a seat shell 16 is provided, which is adapted to the body shape.

Wenn nun eine Kraft in der Richtung des Pfeils Fi stoßartig auf die Vorrichtung einwirkt, dann verteilt die Prallplatte 6 die Kraft auf die konvexen Kammern 2a, 2b und den dazwischenliegenden Abschnitt, die sich wiederum an der Sitzschale 16 abstützen. Dieser Bereich der Vorrichtung bildet dann gleichsam eine 25 einzelne Kammer, die durch die Kraft Fi unter Druck gesetzt wird. Da diese Kammer ausschließlich konvex nach außen gekrümmte Außenflächen aufweist, gibt es bei gleichbleibendem Innenvolumen keine Möglichkeit, die Dicke dieser Kammer deutlich zu verringern, wie dies etwa der Fall wäre, wenn die Kammer ebene Begrenzungswände aufwiese. Daher wird der Kraft Fi von Anfang an Widerstand entgegengesetzt, und es steht die gesamte Dicke D der Vorrichtung zur Verfügung, um den Aufprall zu dämpfen. 30 Wenn der Aufprall in der Richtung des Pfeils F2 erfolgt; dann erfolgt die Dämpfung im wesentlichen durch die Kammer 2c. Auch hier ist durch die konvexe Form dieser Kammer gewährleistet, daß der einwirkenden Kraft bereits von Anfang an Widerstand entgegengesetzt wird. Eine weitere vorteilhafte Wirkung ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die Kammer 2c vollständig innerhalb der Außenhülle 1 angeordnet ist, so daß der Austritt der Luft aus der Kammer 2c zunächst in das Innere der Außenhülle 1 hin 35 erfolgt. Auf diese Weise wird in dem Ausmaß, in dem die Kammer 2c zusammengedrückt wird, der übrige Teil der Vorrichtung durch einen inneren Oberdruck vorgespannt. Da sich im Zuge eines Aufpralls der betroffene Bereich üblicherweise ausdehnt, stehen in den benachbarten Bereichen dann größere Dämpfungskräfte zur Verfügung, die ein Durchschlagen des Hindernisses besser verhindern.If a force in the direction of the arrow Fi now acts abruptly on the device, the baffle plate 6 distributes the force to the convex chambers 2a, 2b and the intermediate section, which in turn are supported on the seat pan 16. This area of the device then forms, as it were, a single chamber which is pressurized by the force Fi. Since this chamber has only convexly outwardly curved outer surfaces, there is no way to significantly reduce the thickness of this chamber with the same internal volume, as would be the case if the chamber had flat boundary walls. Therefore, the force Fi is resisted from the start and the entire thickness D of the device is available to dampen the impact. 30 If the impact occurs in the direction of arrow F2; then the damping takes place essentially through the chamber 2c. Here too, the convex shape of this chamber ensures that the force acting against it is resisted from the start. A further advantageous effect results from the fact that the chamber 2c is arranged completely inside the outer shell 1, so that the air initially exits the chamber 2c 35 into the interior of the outer shell 1. In this way, to the extent that the chamber 2c is compressed, the remaining part of the device is biased by an internal overpressure. Since the affected area usually expands in the course of an impact, greater damping forces are then available in the adjacent areas, which better prevent the obstacle from striking through.

Wenn es für die rechnerisch notwendige oder am Prüfstand ermittelte Luftdurchlässigkeitsrate erforder-40 lieh ist, können die verschiedenen Nähte, mit denen die Außenhülle 1 zusammengenäht ist, luftdurchlässig ausgeführt sein. Ansonsten werden diese Nähte luftundurchlässig ausgerüstet. Weiters ist es möglich, Öffnungen mit vorbestimmten Abmessungen vorzusehen, um den Luftaustritt zu steuern. .iüs.iIf it is necessary for the air permeability rate required by calculation or determined on the test bench, the various seams with which the outer casing 1 is sewn together can be made air permeable. Otherwise these seams are made airtight. It is also possible to provide openings with predetermined dimensions in order to control the air outlet. .iüs.i

Bei der Ausführungsvariante von Fig. 2 sind mehrere konvexe Kammern 2d, 2e, 2f, 2g und 2h innerhalb der Außenhülle 1 so angeordnet, daß sie die jeweils benachbarten Kammern berühren. Wie bei der 45 Ausführungsvariante von Fig. 1 sind die Kammern 2d bis 2h mit Schaumstoffkörpern 4d bis 4h gefüllt, um sie aufzuspannen. Da durch diese Kammern 2d bis 2h die äußere Form der Vorrichtung im wesentlichen vorgegeben ist, ist es nicht notwendig, den Zwischenraum zwischen diesen Kammern ebenfalls mit Schaumstoff zu füllen. Wesentlich dabei sind die Kammern 2e und 2g, die jeweils am Scheitel der winkelförmigen Ausbildung der Vorrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine Kraft, die in der 50 Richtung des Reils F3 schräg einwirkt, in besonders vorteilhafter Weise aufgenommen werden. Eine solche Kraft kann mit herkömmlichen Vorrichtungen nur in äußerst unbefriedigender Weise gedämpft werden.In the embodiment of FIG. 2, a plurality of convex chambers 2d, 2e, 2f, 2g and 2h are arranged within the outer shell 1 in such a way that they touch the respectively adjacent chambers. As in the 45 embodiment of FIG. 1, the chambers 2d to 2h are filled with foam bodies 4d to 4h in order to open them. Since the external shape of the device is essentially predetermined by these chambers 2d to 2h, it is not necessary to also fill the space between these chambers with foam. Essential are the chambers 2e and 2g, which are each arranged at the apex of the angular configuration of the device. In this way, a force that acts obliquely in the direction of line F3 can be absorbed in a particularly advantageous manner. Such a force can only be damped in an extremely unsatisfactory manner with conventional devices.

Die Ausführungsvariante der Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausfuhrungsvariante der Fig. 1 dadurch, daß die Außenhülle 1 mit den Kammern 2d bis 2h verklebt ist und daß die entsprechenden Außenabschnitte der Kammern 2d bis 2h gleichzeitig die Außenhülle 1 darstellen. 55 Bei der Ausführungsvariante von Fig. 3 ist eine Sitzschale 16 als sitz für eine Person ausgebildet. Unterhalb der Sitzschale 16 ist mittig eine Kammer 2j in einer Außerhülle 1 vorgesehen. Zwischen der Sitzschale 16 und der Außenhülle 1 sind keilförmige Distanzelemente 7a, 7b vorgesehen, um bei einem schrägen Aufprall eine Verformung der Außenhülle 1 zu verhindern, die zu einer Verringerung des 4The embodiment of FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the outer shell 1 is glued to the chambers 2d to 2h and in that the corresponding outer sections of the chambers 2d to 2h simultaneously represent the outer shell 1. 55 In the embodiment variant of FIG. 3, a seat shell 16 is designed as a seat for one person. A chamber 2j is provided in the middle of an outer shell 1 below the seat shell 16. Wedge-shaped spacer elements 7a, 7b are provided between the seat shell 16 and the outer shell 1 in order to prevent deformation of the outer shell 1 in the event of an oblique impact, which leads to a reduction in the fourth

Claims (8)

AT 405 789 B Dämpfungsweges führen könnte. Bei einem solchen schrägen Aufprall bildet eine der beiden benachbarten Kammern 12a, 12b mit der mittleren Kammer 2j einen im wesentlichen konvexen Bereich, der auch in diesem Fall eine gute Schutzwirkung gewährleistet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die physikalisch vorgegebenen Randbedingungen zur Dämp-5 fung von Stößen auf menschliche Körper soweit als möglich auszunützen und die Sicherheit in einer Vielzahl von Unfallsszenarien beträchtlich zu erhöhen. Patentansprüche io 1. Vorrichtung zum Schutz des menschlichen Körpers vor Stößen, mit einer flexiblen Außenhülle (1), die eine vorbestimmte Luftdurchlässigkeit aufweist und in der mindestens ein luftgefüllter Schaumstoffkör-per (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) vorgesehen ist, der dazu bestimmt ist, die Außenhülle (1) in unbelastetem Zustand in einer bestimmten Form aufgespannt zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Außenhülle (1) mehrere Kammern (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) vorgesehen 75 sind, von denen mindestens eine Kammer (2b, 2e, 2f, 2g, 2i) in unbelastetem Zustand konvex mit annähernd kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, einen luftgefüllten Schaumstoffkörper (4b, 4e, 4f, 4g, 2j) enthält und die ihr benachbarten Kammern voneinander trennt.AT 405 789 B damping path could lead. In the event of such an oblique impact, one of the two adjacent chambers 12a, 12b forms an essentially convex region with the central chamber 2j, which also ensures a good protective effect in this case. The present invention makes it possible to utilize the physically predetermined boundary conditions for damping impacts on human bodies as far as possible and to considerably increase safety in a large number of accident scenarios. 1. Device for protecting the human body from impacts, with a flexible outer shell (1) which has a predetermined air permeability and in which at least one air-filled foam body (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) is provided, which is intended to keep the outer casing (1) stretched in the unloaded state in a certain shape, characterized in that in the interior of the outer casing (1) a plurality of chambers (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) are provided 75, of which at least one chamber (2b, 2e, 2f, 2g, 2i) is convex in the unloaded state with an approximately circular cross section, an air-filled foam body (4b, 4e, 4f, 4g , 2j) contains and separates the neighboring chambers. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine konvexe Kammer 20 (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) annähernd zylindrisch ausgebildet ist und an ihren beiden Enden nach außen gebogene annähernd halbkugelförmige Kappen aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the at least one convex chamber 20 (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) is formed approximately cylindrical and at its two ends bent outward approximately hemispherical Has caps. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine konvexe Kammer (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) annähernd kugelförmig oder drehelliptisch ist. 253. Device according to claim 1, characterized in that the at least one convex chamber (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2j) is approximately spherical or rotationally elliptical. 25th 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorbestimmten Abschnitt der Außenhülle eine an sich bekannte Druckverteilungsplatte (6) vorgesehen ist, die mindestens eine konvexe Kammer (2a, 2b) überdeckt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a known pressure distribution plate (6) is provided in a predetermined section of the outer shell, which covers at least one convex chamber (2a, 2b). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Körper zugewandten Seite der Außenhülle (1) eine an sich bekannte der Körperform angepaßte Sitzschale (16) vorgesehen ist, und daß zwischen der Außenhülle (1) und der Sitzschale (16) inkompressible Distanzelemente (7a, 7b) befestigt sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the body facing side of the outer shell (1) a known body shape adapted seat shell (16) is provided, and that between the outer shell (1) and Seat shell (16) incompressible spacer elements (7a, 7b) are attached. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von konvexen Kammern (2d, 2e, 2f, 2g, 2h) vorgesehen ist, die einander in unbelastetem Zustand berühren und daß die luftgefüllten Zwischenräume zwischen den konvexen Kammern (2d, 2e, 2f, 2g, 2h) und der Außenhülle frei von Schaumstoffkörpern sind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of convex chambers (2d, 2e, 2f, 2g, 2h) are provided which touch each other in the unloaded state and that the air-filled spaces between the convex chambers ( 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) and the outer shell are free of foam bodies. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexen Kammern (2a, 2b, 2c) Luftdurchtrittsöffnungen besitzen, die sich nur in diesen benachbarten Kammern öffnen.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the convex chambers (2a, 2b, 2c) have air passage openings which open only in these adjacent chambers. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (1) 45 abgewinkelt ausgebildet ist und daß eine konvexe Kammer (2e, 2g) jeweils im Bereich des Scheitels dieses Winkels angeordnet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 50 5 558. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer shell (1) 45 is angled and that a convex chamber (2e, 2g) is arranged in each case in the region of the apex of this angle. With 1 sheet of drawings 50 5 55